工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

何燕

（西南交通大學(xué)希望學(xué)院）

工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

何燕

（西南交通大學(xué)希望學(xué)院）

大自然是一個(gè)資源寶庫(kù)，擁有各種各樣的形態(tài)各異的生物，把它們各自的生物形態(tài)特點(diǎn)運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中，來(lái)滿足人們對(duì)某種產(chǎn)品功能的需要，那么，仿生設(shè)計(jì)就應(yīng)運(yùn)而生。本文簡(jiǎn)單介紹了仿生設(shè)計(jì)的概念，再?gòu)姆律O(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)中闡述了工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的有如何廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)的帶動(dòng)下得到更好的發(fā)展，使得仿生設(shè)計(jì)的價(jià)值得到更好的發(fā)揮，同時(shí)極大的推動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。

工業(yè)設(shè)計(jì)；仿生設(shè)計(jì)；應(yīng)用；價(jià)值

地球上存在的各類生物都是大自然給創(chuàng)造賦予了生命，根據(jù)達(dá)爾文的敘述，自然界存在的萬(wàn)物都是經(jīng)過(guò)“物競(jìng)天擇，適者生存”的殘酷的斗爭(zhēng)得以存活進(jìn)而進(jìn)化才能夠適應(yīng)大自然存活下來(lái)，而人類生活在大自然中，成為他的一部分，與他休戚與共。很多仿生設(shè)計(jì)就是根據(jù)自然界萬(wàn)物的形態(tài)得出的設(shè)計(jì)靈感，進(jìn)而進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，來(lái)滿足人們對(duì)此產(chǎn)品價(jià)值的需求[1]。當(dāng)今社會(huì)仿生設(shè)計(jì)已經(jīng)成為工業(yè)設(shè)計(jì)中的主要方法。仿生設(shè)計(jì)就是利用人類的技術(shù)創(chuàng)作來(lái)模仿自然界生物的某些形態(tài)特征，制作出能夠有效的從事某項(xiàng)工作，又能夠最大限度的避免對(duì)大自然造成的傷害，很好的展現(xiàn)了人與自然的和諧共處，達(dá)到社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一發(fā)展。

1 對(duì)仿生設(shè)計(jì)的理解

縱觀歷史，不難發(fā)現(xiàn)在古代人類就開(kāi)始根據(jù)動(dòng)物或植物的形態(tài)特征來(lái)制作一些實(shí)用的工具或器皿，似乎在那時(shí)人類就開(kāi)始從大自然中去領(lǐng)悟如何生存如何發(fā)展的真諦。仿生學(xué)是最近才出現(xiàn)的新興的一門學(xué)科，但是在運(yùn)用的各個(gè)領(lǐng)域都得到了迅速且健康的發(fā)展。仿生設(shè)計(jì)學(xué)是模仿自然界中各類生物的感官、形體、特性等來(lái)設(shè)計(jì)我們所需要的產(chǎn)品，它不僅作為一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品存在，它是大自然的另一種存在，另一種對(duì)生命意義的闡釋[2]。運(yùn)用仿生的思想進(jìn)行產(chǎn)品的再制，很好的展現(xiàn)了社會(huì)和自然的和平共處，仿生設(shè)計(jì)成為工業(yè)設(shè)計(jì)的主流指日可待。

2 仿生設(shè)計(jì)與工業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)系

自然界中存在著大量的自然資源，在人類社會(huì)的發(fā)展中，人類在生活實(shí)踐中逐漸的發(fā)現(xiàn)自然界中各種各樣的生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和活動(dòng)特征等與人類的生活息息相關(guān)，在自然界中找尋到了許多寶貴的知識(shí)，根據(jù)自然萬(wàn)物創(chuàng)造了許多令人意想不到的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，逐漸的發(fā)展成一門專門的學(xué)科——仿生學(xué)。隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，仿生學(xué)的研究利用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大同時(shí)得到快速發(fā)展。在工業(yè)設(shè)計(jì)中人們主要根據(jù)仿生學(xué)的原理來(lái)進(jìn)行某個(gè)產(chǎn)品或項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，逐漸的仿生學(xué)成為了工業(yè)設(shè)計(jì)中重要的一部分，形成了仿生設(shè)計(jì)。

仿生學(xué)不是單純的一種生物學(xué)科，是一種研究生物并產(chǎn)生靈感創(chuàng)作出新的可用的事物的手段[3]。一旦我們被某些生物的某些特性所吸引，就有可能模仿此生物創(chuàng)造出一個(gè)全新的產(chǎn)品，此產(chǎn)品就有可能推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展；同時(shí)，仿生學(xué)也不易單純的技術(shù)學(xué)，它是一種我們創(chuàng)作產(chǎn)品靈感的新途徑、新思路。我們根據(jù)生物原本固有的生物形態(tài)，運(yùn)用仿生思維聯(lián)系產(chǎn)品的創(chuàng)作這就產(chǎn)生了新的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，在利用仿生創(chuàng)作的過(guò)程中要明白生物的形態(tài)或特征只是給我們帶來(lái)啟示靈感并不能代替我們產(chǎn)品的創(chuàng)作。仿生并不是制作生物模型，而是根據(jù)生物原有的形態(tài)特征，通過(guò)感性的具有創(chuàng)造性的思維對(duì)其進(jìn)行改造設(shè)計(jì)形成一種新的產(chǎn)品形態(tài)，只有這樣才能創(chuàng)造出有利于滿足人類需求推動(dòng)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的全新產(chǎn)品[4]。仿生設(shè)計(jì)是結(jié)合了科學(xué)和審美的功能，通過(guò)將仿生設(shè)計(jì)融入到工業(yè)設(shè)計(jì)中讓生物的某種特性在工業(yè)設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)運(yùn)用，設(shè)計(jì)出能夠滿足人們精神和物質(zhì)需求的獨(dú)特性的設(shè)計(jì)作品，進(jìn)而體現(xiàn)了人與大自然和諧共處的美好畫面。

3 仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)中的主要應(yīng)用

現(xiàn)代的社會(huì)發(fā)展是人和機(jī)器共同推進(jìn)的，這種情況下造成了自然生態(tài)的失調(diào)，環(huán)境的惡化，為了改變現(xiàn)狀，在發(fā)展中建立經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益共同進(jìn)步，人們呼吁要與大自然有高度的和諧一致。德國(guó)的以為著名的設(shè)計(jì)方面的大師曾說(shuō)：“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)來(lái)自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理中[5]。”從中我們可以領(lǐng)悟到自然界藏著無(wú)窮無(wú)盡的設(shè)計(jì)源泉。仿生設(shè)計(jì)在現(xiàn)代工業(yè)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用方方面面范圍非常廣泛，它的應(yīng)用主要體現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品和環(huán)境的設(shè)計(jì)中。

3.1 仿生設(shè)計(jì)在產(chǎn)品中的主要應(yīng)用

3.1.1 根據(jù)生物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生

自然界生存的萬(wàn)物都是經(jīng)過(guò)了多年的競(jìng)爭(zhēng)才得以進(jìn)化適應(yīng)了環(huán)境，作為一個(gè)完整的、巧妙的獨(dú)特結(jié)構(gòu)存活在大自然中。根據(jù)生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生，通過(guò)生物本身內(nèi)部存在的某些特殊結(jié)構(gòu)，結(jié)合人類想要設(shè)計(jì)什么樣的產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不僅具有使用的功能，還能與大自然結(jié)合賦予本身生命和自然美。不難發(fā)現(xiàn)，我們周圍中存在很多根據(jù)生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。例如，現(xiàn)在家家戶戶都使用的蜂窩煤，它的質(zhì)量輕，燃燒范圍廣，與空氣充分接觸能有效的促進(jìn)其燃燒，是最節(jié)省時(shí)間和材料的結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計(jì)就是根據(jù)蜂巢的六棱柱小蜂房的結(jié)構(gòu)得到的啟發(fā)。

3.1.2 根據(jù)生物的功能進(jìn)行仿生

在我們進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中融入生物的功能仿生，能幫助我們從生物本身特有的功能上找到靈感，領(lǐng)悟生物的具有此種功能的原理，進(jìn)而有利于我們順利的完成我們要設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品。例如，我們現(xiàn)在普遍用的照相機(jī)就是根據(jù)人眼倒立成像的功能進(jìn)行仿生而設(shè)計(jì)出來(lái)的。在市場(chǎng)上賣的各種蛇皮包鱷魚(yú)皮制作的產(chǎn)品，價(jià)格很貴，受法律的約束，產(chǎn)品的數(shù)量也有限，設(shè)計(jì)者就模仿蛇皮膚的功能特征來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這樣人們不但可以買到自己喜愛(ài)的蛇皮鱷魚(yú)皮一樣質(zhì)感的產(chǎn)品，物美價(jià)廉，又能夠遵守法律減少對(duì)動(dòng)物的傷害，實(shí)現(xiàn)共贏。

3.1.3 根據(jù)生物的形態(tài)進(jìn)行仿生

生物形態(tài)仿生是根據(jù)人類視覺(jué)上的感受來(lái)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，它有具象和抽象兩類形態(tài)仿生。根據(jù)生物具象進(jìn)行仿生時(shí)，設(shè)計(jì)者要根據(jù)生物外觀形態(tài)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，例如現(xiàn)在市場(chǎng)上一款新型的歐意翼式的汽車，它就是根據(jù)海鷗翅膀上下活動(dòng)的外觀形態(tài)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，把車門設(shè)計(jì)成上下開(kāi)合，讓乘客既能方便安全的上下車，又能得到一種海鷗展翅的美的享受[6]。根據(jù)生物抽象進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師根據(jù)生物的復(fù)雜的形態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，結(jié)合自己的生活閱歷及想象和所需產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行抽象的模仿設(shè)計(jì)。

3.2 仿生設(shè)計(jì)在環(huán)境中的主要應(yīng)用

仿生設(shè)計(jì)給環(huán)境的設(shè)計(jì)中增添了美與和諧。在當(dāng)代社會(huì)樓房的建筑大多使用空心磚，又節(jié)省材料又有較高的強(qiáng)度隔音效果也非常好，它的設(shè)計(jì)就是根據(jù)蜂窩結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)的。再如悉尼歌劇院，它的外觀構(gòu)造是根據(jù)貝殼類的外殼進(jìn)行設(shè)計(jì)的，給人形成一種充滿生命活力非常溫馨和諧的美的享受的畫面。車前草的螺旋葉子形狀給了建筑師很大的靈感啟發(fā)，建筑師根據(jù)車前草葉子的排列模式設(shè)計(jì)出了新型的住宅，一年四季住宅里的每個(gè)房間都能得到充足的陽(yáng)光照射。

對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)，無(wú)論是根據(jù)生物結(jié)構(gòu)、功能還是形態(tài)方面進(jìn)行的仿生，都不是生物表面形象的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，而是依據(jù)生物的表象我們有意識(shí)的對(duì)其進(jìn)行整合所展現(xiàn)出的新的物象。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高社會(huì)的快速的發(fā)展，人們對(duì)精神方面的需求開(kāi)始提高，不僅僅再局限于溫飽的問(wèn)題，更加注重精神需求，由此，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的地位越來(lái)越重要，仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用使得工業(yè)設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品的種類、功能、外觀更加豐富多樣，很大程度上推動(dòng)了工業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。工業(yè)設(shè)計(jì)者把仿生學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)有效的結(jié)合，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)融合生物結(jié)構(gòu)、功能、形象的仿生，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更好的發(fā)揮其本身功能來(lái)滿足人類生產(chǎn)的需要。隨著科學(xué)家對(duì)仿生設(shè)計(jì)的研究及我們想與大自然和諧相處的迫切需要，將會(huì)有更多的仿生產(chǎn)品與我們見(jiàn)面。

[1]陳為.工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2003，04：9～10+12.

[2]張鷥鷥.淺議工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2015，19：407.

[3]張婉琳.工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].科技資訊，2013，06：106.

[4]陳天超，韓松蕓.工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].河南科技，2014，01：11.

[5]周伯軍.工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].包裝工程，2008，01：151～153.

[6]徐馳業(yè).試談工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生設(shè)計(jì)[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2011，01：263～264.

TB47

A

1004-7344（2016）16-0333-02

2016-5-20

何燕（1985-），女，本科，主要從事教師工作。